전자기학
유전체
평판
2013.8 기출
500mm 정사각 평판 2장이 10mm 간격, 유전율 다른 두 유전체가 반씩 채워진 콘덴서 용량은?
- ① 두 부분 병렬 합 \(C_1+C_2\) 정답
- ② 직렬 합
- ③ \(C_1-C_2\)
- ④ 0
📖 해설
유전체가 극판에 수직 경계로 반씩 채워진 경우 → 병렬
경계면이 극판에 수직이면, 두 유전체 영역이 같은 전압(극판 간 전위차)을 받습니다. 전압이 같고 전류(전하)가 나뉘는 구조이므로 병렬 합성입니다.
\[ C=C_1+C_2=\frac{\varepsilon_1 (S/2)}{d}+\frac{\varepsilon_2 (S/2)}{d} \]
비교 — 만약 경계가 극판에 평행(층층이 쌓임)하면 전하가 같고 전압이 나뉘어 직렬이 됩니다. 경계 방향으로 직렬/병렬이 갈립니다.
경계면이 극판에 수직이면, 두 유전체 영역이 같은 전압(극판 간 전위차)을 받습니다. 전압이 같고 전류(전하)가 나뉘는 구조이므로 병렬 합성입니다.
\[ C=C_1+C_2=\frac{\varepsilon_1 (S/2)}{d}+\frac{\varepsilon_2 (S/2)}{d} \]
비교 — 만약 경계가 극판에 평행(층층이 쌓임)하면 전하가 같고 전압이 나뉘어 직렬이 됩니다. 경계 방향으로 직렬/병렬이 갈립니다.